大唐展出了当先的5G综合验证平台,大唐移动轨道交通车地有线通讯系统根据TD-LTE本事

相对于轨道交通建设的飞速发展,传统的无线车地通信技术仍存在诸多问题。在以往普遍采用TETRA+WiFi的轨道交通车地通信业务承载网络中,WiFi网络主要负责列控承载和PIS等数据业务,而WiFi所用的2.4GHz是非牌照频段,符合发射功率限制等技术要求的各类无线电通信设备及工业、科学和医疗等非无线通信设备均可使用,这就使得采用WiFi的车地通信网络,极有可能由于临时个人AP的引入而导致网络干扰增加,成为影响轨道交通安全性的极大隐患。传统的无线车地通信技术带宽受限、频段开放、多普勒频偏以及切换频繁等诸多先天缺陷,衍生出业务少、专网安全性能无法保障、数据传输质量低、产品投资价格高等问题,已无法满足车地宽带通信的需求,城市轨道交通领域亟需一种适应于在高速移动状态下能保持良好通信、安全可靠的车地通信解决方案。

近日,“十二五”科技创新成就展在北京举行,遍布基础研究、战略高技术、农业科技、民生科技等十个领域的科技创新成果展,系统地展示了我国科技发展水平,拉近了科学技术与公众的距离。

近日,浙江移动丽水分公司召开新闻发布会,宣布4G用户突破百万。来自合作单位、产业链上下游企业、重要客户以及媒体界的一百多名代表共同见证了这一重要时刻。作为丽水移动的长期合作伙伴,大唐移动应邀出席活动,与丽水移动共同拉开“跨越100万”新闻发布会的序幕。

大唐移动凭借在通信行业深厚的技术积累以及多年对通信应用的理解和实践,提出基于TD-LTE技术的车地无线通信解决方案,充分发挥了LTE在高速移动状态下宽带传输、低时延等特性,不但可以承载PIS业务,为乘客实时提供新闻、广告、电视节目服务,还可以完成车厢、司机室实时的高清监控视频回传、或作为列车调度方面有效的通信传输手段,将引领轨道交通进入无线宽带通信的新时代。

在科技部高新展区,通信业“国家队”大唐展出了领先的5G综合验证平台。据介绍,此款5G综合验证平台具有业内首款有源天线系统测试仪、业界规模最大的室外256有源天线,以及业界领先的100MHz带宽宽带传输。该平台可通过灵活配置,全面支撑5G典型应用场景的核心技术验证,包括大规模天线技术(Massive
MIMO)、非正交多址PDMA技术以及车联网关键技术等,为5G的标准化和产业化发展提供有力的支撑。

2013年底,随着4G牌照的发放,丽水移动开通了首个4G网络业务,标志着丽水这个浙江省辖陆地面积最大的城市正式迈入4G时代。14年,丽水4G网络建设取得了突飞猛进的发展,不仅在技术上有了重大突破,率先打通了首个基于TD-LTE现网的VoLTE高清语音和视频通话;更在建网速度上领跑其他城市,领先完成了中国移动4G二期扩容的大规模建设。如今,丽水移动4G网络的行政村覆盖率已达到97%,3A级以上景区覆盖率达到86%,辐射95%以上的人口,4G用户数实现了爆发式增长,突破百万大关。在整个发展过程中,大唐移动作为丽水4G网络的主力承建商,始终全力支持运营商工作,协助运营商在4G网络发展的道路上建造了一座座里程碑。

大唐移动轨道交通车地无线通信系统基于TD-LTE技术,主设备由核心网、网管、基站(eNODE
B,由BBU+RRU构成)、车载终端TAU等组成。车地通信系统包括控制中心子系统、正线隧道区间子系统、车站子系统、车辆段/停车场子系统、车载子系统。应用场景包含车辆段/停车场、车站、正线隧道区间和列车车辆四个部分。

当前,我国还处在4G网络不断优化阶段,但纵观全球,各个国家的5G研究已经进入抢跑状态。大唐作为中国3G、4G标准领域的领先者,拥有多年的标准研究和技术开发积累。在十二五期间,大唐充分利用频谱规划能力、智能天线技术、新型波束技术、超密度组网技术以及毫米波技术等多种技术,率先进行了5G研发和布局,在5G多个关键技术领域取得业界领先的成果。

丽水10个区县核心城区的4G网络均由大唐移动承建,随着用户数量的不断增长,丽水的4G网络面临着巨大的挑战。在4G宏站信号难以覆盖到的低层室内、密集住宅、背街小巷等区域,更需要有多样化、实用性强的小微站覆盖方案提供支撑,帮助运营商将网络做广、做深、做厚、做优。

同时,为保证CBTC、紧急文本及列车状态等重要业务的可靠运行,解决方案可提供主、备双网的增强型总体架构方式,分别设置主备两套核心网、基站、车载TAU等主要设备,以提高系统的稳定性、可靠性。另外,从系统安全性出发,解决方案采用业务应用与传输网络间加入防火墙、传输空口加密、接入双向认证等多重安全技术,防止外来终端、信息的侵入,提高了整体网络的安全性。

大唐认为5G在性能上相比4G会有显着提升,体现在“多、快、高、省”四个方面。“多”是指5G时代将会达到千亿级的物联网终端接入;“快”是指最高速率可达10Gbps,相当于下载一部高清影片只需要2秒的时间;“高”是指面向自动驾驶、远程医疗、智能制造等创新应用,可实现高可靠性操作;“省”则指的是更高的网络能效、更低的建设投入。

大唐移动深谙运营商痛点,以运营商需求为中心结合当地实际情况,为提升丽水网络质量付出了很多努力。尤其是在如何优化网络结构、构建丰富的立体覆盖网络等方面,大唐移动进行了多项创新,通过提供定制化解决方案给运营商网络发展提供大力支持。

高带宽,提供安全可靠的车地通信方案

大唐在此次成就展中基于5G综合验证平台进行了业界最大规模的Massive
MIMO展示,拥有128独立数字通道,可以实现20流数据并行传输,传输速率超过4Gbps;在未来3个月内可升级到32流,传输速率则可以达到6Gbps。相比于4G技术至少有5到10倍的频谱效率提升。这也就意味着信息随心所至、万物触手可及的万物互联时代对人类来说将不再是梦。

以近期刚刚完成TD-LTE分布系统部署并顺利开通运行的丽水莲都体育中心“莲花”篮球馆为例:为了应对后期场馆内承接大型体育赛事、演唱会、报告会等活动时,网络容量需求大、小区多、干扰难控制等挑战,大唐移动采用了“SCTF+PicoRRU+定制天线”的创新建网方式:在SCTF大容量主控板+PicoRRU的组网模式下,引入完全按照丽水体育馆尺寸量身打造的个性化天线。

大唐移动TD-LTE车地无线通信系统,采用我国自主知识产权的第四代移动通信技术,在实现车地通信方面具有明显的优势。

然而,大唐在5G关键技术领域的突破不仅如此。据介绍,在非正交多址接入技术方面,大唐从2008年开始便率先介入了研究,2014年,在业内第一次正式命名了PDMA(Pattern
Division Multiple
Access,图样分割多址接入)技术。在IMT-2020推进组中,大唐主导了PDMA的专题研究提交了多份文稿,在国际上大获成功,成功被纳入ITU面向5G的新技术趋势报告中。

站点开通前,大唐移动相继派出多名专家到现场,采用1:1模拟预建站,精准仿真分布系统建成后的覆盖效果。完成站点开通后,大唐移动丽水项目组协同专业服务部对场馆覆盖进行了精细优化,为篮球馆创新分布系统投入实战奠定了坚实的基础。

TD-LTE技术作为我国自主知识产权的第四代移动通信技术标准,可实现下行峰值速率大于100Mbps,上行峰值速率大于50Mbps,满足轨道交通多种业务实时双向交互的需求,包括列车控制信息、语音调度、车载视频监控、高清播放视频传输等。同时,极小的切换时延、传输时延及严格的QoS机制,保证轨道交通优先级高的业务传输可靠性和传输质量;采用ICIC、定向切换等专用的车地通信无线资源管理算法,抗干扰、业务连续性好。

大唐在5G关键技术领域的种种突破,将对我国实现“3G突破、4G同步、5G引领”的战略目标起到重要推动作用。在大唐看来,中国从未像今天距离主导国际移动通信发展如此之近。以科技创新为灵魂的大唐深感肩负责任的重大。在下一个五年、甚至再下一个五年,大唐会继续将研发作为投入重点,努力推动科技成果转化,助力我国移动通信产业走向国际前端。
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大唐移动凭借着团队的专业精神和综合解决方案能力,使在丽水成功推进的立体覆盖思路赢得了运营商上下的高度关注。大唐移动在丽水青田谢侨小区和欧洲城小区部署的PicoRRU更是成为示范样板,吸引了相关领导及客户到现场参观。

TD-LTE车地无线通信系统采用网络层与业务层隔离、空口加密、双向接入认证、专用频段等关键技术,具有完备的网络安全机制,防止网络恶意侵入,保证车地通信信息安全;同时,核心网异地容灾、无线网双网互备,保证控车等业务安全可靠。

后续大唐移动将持续关注客户需求,致力于提供有差异化竞争能力的立体化覆盖解决方案,大力推进精品网络建设,帮助运营商提升客户黏性,创造更大价值。
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与传统的车地通信方案比较,TD-LTE车地无线通信系统一网承载多种车地通信业务,易于建设和维护、节省项目投资;同时可实现语音视频调度的联动,提高调度效率和准确性。

适用于多样化应用场景

根据不同应用场景的特点,大唐移动可提供不同的车地无线通信解决方案。

1.车辆段/停车场应用场景覆盖方案

在开阔空间,采用室内分布进行信号覆盖;在车辆基地与隧道接口处,采用定向天线向外覆盖,使得信号能够平滑切换;在车辆段、停车场附近机房部署BBU,其他设备根据实际情况设计部署位置。

2.车站应用场景覆盖方案

采用室内分布系统解决方案,选择全向吸顶天线覆盖,天线间距可定为12-15m。由于车站已有公网室内分布系统,因此可与公网全向吸顶天线合一,采用异频合路器接入;主要设备包含BBU、RRU、功分器、耦合器及异频合路器。在机房部署BBU,其余设备室内空间固定部署。

3.正线隧道区间覆盖方案

车站机房部署BBU,就近部署RRU;主、备网的射频信号通过多频合分路器,与其它系统的信号合路后一起连接到漏缆,RRU两端漏缆覆盖属同一小区;对于地下区间隧道较长、信号源无法覆盖隧道中央的情况,可选择光纤拉远方式增加RRU进行补盲。

4.列车车辆TAU覆盖方案

每列车的车头及车尾分别安装一套TAU及天线设备,通过车载交换机与应用系统车载设备相连。两套TAU互为热备,提高CBTC系统信号的可靠性;根据业务的具体要求,在车头或车尾可以采取一套TAU设备承载所有业务,或选择采取两套不同的TAU设备分别承载不同优先级别的业务。

丰富的业务应用

在车站、区间线、停车场、车辆段等场景下,大唐移动TD-LTE车地无线通信系统可提供基于宽带多媒体的多种业务应用,满足不同的业务应用对于带宽的需求。

低时延的宽带语音集群通信,为列车调度及语音通信提供了可靠保障;同时,保证调度中心可以对列车运行状态进行实时监控、获取列车运行中的旅客流量等实时信息;通过车厢和隧道的摄像头部署,可以进行车厢、司机室和隧道的实时高清视频监控回传,实现相关部门与现场人员语音、视频、数据的双向可视化交互,辅助实现高效远程决策、实时调度和应急处置;确保列车运行信号系统数据安全、高效、可靠传输;为乘客实时提供新闻、广告、电视节目及紧急业务广播等。

伴随着国民经济的快速发展,中国城市轨道交通建设正在进入一个快速有序的发展阶段。2012
年以来,国家发改委密集批复25 个轨道交通建设规划,涉及18
个城市,总投资规模逾8,227
亿元,据预计,到2015年,全国城市规划交通总投入将达1.2 万亿元,建成地铁93
条,总里程达2700
公里,如此大规模轨道交通建设将会为中国信息化未来发展提供重大机遇和巨大的发展空间。

新兴的行业必然带来更加广阔的市场机会,而先进的技术和解决方案也为新兴行业的快速发展奠定了基础。大唐移动凭借TD-LTE车地无线通信解决方案,将轨道交通市场和客户的需求充分与先进的无线通信技术相结合,必将为助推城市轨道交通高速发展提供“无线”动力。
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